高速机床主轴部件有限元分析

在对主轴部件分析模型进行研究的基础上,采用弹簧阻尼单元模拟轴承支承的方法,建立了主轴部件动力学分析有限元模型.分别建立了采用两组和三组弹簧阻尼单元,且弹簧阻尼单元沿圆周方向以不同角度布置的机床主轴有限元模型,分析了不同支承情况及弹簧阻尼不同布置角度对主轴模态分析的影响.在对比分析的基础上,确定了合理的分析模型.以沈阳第一机床厂研制和开发的CHH6125高速数控机床主轴为对象,对主轴部件进行有限元模态分析和谐响应分析,并将其和机床试验的结果进行对比,验证了有限元分析模型的正确性.     

轴承结合部动态参数识别与等效分析模型的研究

针对轴承结合部有限元分析模型参数难以确定的问题,提出了基于模态实验数据的建模方法,分析了球轴承接触变形的特点.利用拉格朗日力学分析原理建立了球轴承装配结构3自由度的动力学方程,依据模态实验测得的固有频率和阻尼比,采用最小二乘法解得单个钢球在接触法线方向上的刚度和阻尼,进而计算得到了轴承结合部在径向、轴向以及转角等3个方向的刚度和阻尼.采用弹簧阻尼单元模拟轴承结合部的结构动力学方程,通过与由拉格朗日力学分析原理建立的动力学模型的对比,来确定弹簧阻尼单元的数值,并建立了轴承结合部有限元分析模型.研究结果表明:在对装配结构有限元进行分析计算时,结构前3阶固有频率及振型与实验测得的振型一致,对应固有频率的相对误差在5%以内.     

全陶瓷主轴-轴承单元的动力学研究

目的研究全陶瓷电主轴预紧力与固有频率的关系,为优化预紧力提供软件分析模型.方法应用赫兹理论计算出在全陶瓷角接触球轴承预紧后的接触应力,接触变形和静接触刚度的数值解,同时在改进传统的弹簧阻尼式主轴动力学软件仿真分析模型的基础上,计及轴承预紧后轴承的静接触刚度,以全陶瓷主轴-轴承单元为研究对象进行有限元结构分析,所得结果通过赫兹计算分析的数值解矫正,分析其动力学特性.结果全陶瓷主轴-轴承单元模型通过模态分析所得三阶固有频率和振型与模态实验分别相差19.59%、1.27%、16.06%;而电主轴传统分析模型所得三阶固有频率和振型与锤击实验分别相差24.39%、14.47%、33.78%.结论通过实验数据验证,全陶瓷主轴-轴承单元模型在分析全陶瓷电主轴动力学特性上更接近模态实验的结果,能够得到更为准确的固有频率和振型.     

考虑直线导轨影响的数控机床动态性能分析

为了提高机床产品设计的成功率,需要在产品设计完成后,物理样机制造出来之前对其进行分析和评价.直线滚动导轨是数控机床常用的重要部件,因此对采用滚动导轨的数控机床的动态性能进行分析,研究对数控机床性能的影响具有非常重要的意义.以某机床厂生产的CKS6125数控机床为研究对象,提出了机床导轨结合部特性仿真分析的有限元方法,研究了导轨支承部分弹簧阻尼单元的布置,建立了CKS6125机床进给系统有限元模型,对机床的动态性能进行分析和确认.最后采用试验的方法对有限元分析模型进行必要的验证.     

圆锥破碎机有限元分析

在对引进的某型圆锥破碎机的运动学及动力学分析的基础上, 建立了该破碎机主要部件主轴、动锥及偏心轴套的有限元分析模型.根据载荷特点,简化并计算了外载荷.应用ANSYS软件,选用精度较高的三维块单元,对其进行了有限元分析,得出了具有参考价值的计算结果.     

圆锥破碎机有限元分析

在对引进的某型圆锥破碎机的运动学及动力学分析的基础上,建立了该破碎机主要部件主轴、动锥及偏心轴套的有限元分析模型．根据载荷特点,简化并计算了外载荷．应用ANSYS软件,选用精度较高的三维块单元,对其进行了有限元分析,得出了具有参考价值的计算结果．     

GWC6066船用齿轮箱振动噪声分析及试验

采用弹簧单元模拟轮齿啮合刚度,杆单元模拟箱体间的联结螺栓,弹簧阻尼单元模拟滑动轴承和滚动轴承,建立由齿轮、传动轴、轴承和箱体等组成的GWC6066船用齿轮箱动态有限元分析模型及声学边界元模型;分析了齿轮箱在内部动态激励下的动态响应,预估了齿轮箱的振动烈度、结构噪声及空气噪声,并对齿轮箱进行实验模态分析及振动噪声测试,与仿真结果对比分析,二者吻合良好。     

张力减径过程管形预报的有限元模型

根据张力减径机的孔型特点,建立了全系统三维弹塑性有限元分析模型,对18机架张力减径过程进行数值模拟,通过研究横向壁厚分布,得出减径钢管产品沿圆周方向的壁厚分布不均,产生内多边形缺陷,并将模拟结果与实测结果进行对比,验证了所建立模型的准确性.本模型可以对钢管减径进行产品质量预测,为分析产品缺陷、指导工艺设计提供了依据.     

都市村庄底框砌体结构的动力特性分析

以都市村庄典型底框砌体房屋为研究对象,建立有限元分析模型.利用Block Lanczos法对结构进行动力特性分析,得到了结构自振周期和振型特征.分析结果表明,沿主轴方向,结构纵向刚度弱于横向;沿楼层方向底层振动强烈,表现出"上刚下柔"的不利特性;添加抗震墙后底层没有出现局部振动过于强烈的不利现象,但是上部砌体部分反应加剧,说明了需要合理添加抗震墙以防薄弱层发生转移.研究结果可为此类房屋的建造和改造及抗震性能评价提供技术参考.     

直拉式单晶炉动态性能分析与预测

采用弹簧-阻尼单元模拟直拉式单晶炉结合部的连接,建立TDR-120型直拉式单晶炉整机动力学分析模型。利用ANSYS软件进行模态分析,获得了该类型单晶炉结构的振动特性,并将模拟结果与采用刚性连接的模拟结果进行对比。结果表明,本文建立的模型具有较高的准确性,能够分析和预测直拉式单晶炉的动态性能。     

后置式静压电主轴的动态特性及影响因素

本文以某超精密磨床电主轴为研究对象,通过建立弹簧阻尼单元来模拟静压轴承,分析讨论了不同的弹簧阻尼单元的刚度值和结构设计参数对其固有频率的影响规律。然后取弹簧阻尼单元的刚度值为500 N/μm,讨论不同的结构阻尼比对电主轴装置幅频特性的影响规律,为结构的优化和磨削参数的确定提供了参考依据。     

基于有限元的汽车变速器耦合系统动力学分析

利用三维实体单元、弹簧阻尼单元和耦合矩阵单元的混合有限元方法建立了某型汽车变速器有限元实体模型,对三档下的变速器传动系统和总成进行了模态分析;对包括斜齿时变啮合刚度、冲击和误差激励在内的两个内部激励作用下的变速器传动系统耦合模型动态响应进行了计算.结果表明,三档特定工况下变速器不会发生共振;耦合系统振动响应频谱成分存在分频、倍频及调制频率成分,振动响应表现出多周期的非线性特性.该研究为变速器的噪声分析和优化设计打下基础.     

柔性体碰撞阻尼模型的适用性分析

用理论和实验相结合的方法研究柔性梁和刚性球正碰撞过程中2种碰撞阻尼模型的适用性.基于Euler Bernoulli假设,考虑几何非线性,用绝对节点坐标法建立了平面柔性梁的动力学模型.用非线性弹簧阻尼模型建立了柔性多体系统的碰撞动力学方程;在考虑局部残余变形的前提下,用弹塑性模型建立了柔性多体系统的碰撞动力学方程,将碰撞过程分3个阶段（弹性碰撞,弹塑性碰撞,弹性恢复）进行分析.设计了柔性梁和刚性球的碰撞实验,将仿真计算与实验数据对比.结果表明,弹塑性模型更适用于碰撞分析.
     

柴油机曲轴连杆组合结构动态特性分析

以康明斯6BT5.9柴油机曲轴连杆组合结构为研究对象,采用试验模态分析和有限元理论分析相结合的方法得到其动态特性,进而改善动力性能,降低振动强度,优化结构设计.在进行有限元理论分析时,分别采用耦合自由度法、弹簧-阻尼单元联接法、虚拟材料法模拟曲轴连杆的边界联接方式.对试验模态分析法与理论模态分析法所得到的模态参数采用频率准则进行相关性分析,可以看出弹簧-阻尼单元联接法、虚拟材料法得到的计算值与试验值相关性更高,即这两种方法在结合面接触处理上更合理,为柴油机整机动态分析及优化设计提供了理论依据.     

Poly(ADP-ribose) is required for spindle assembly and structure

The mitotic spindle is typically thought of as an array of microtubules, microtubule-associated proteins and motors that self-organizes to align and segregate chromosomes. The major spindle components consist of proteins and DNA, the primary structural elements of the spindle. Other macromolecules including RNA and lipids also associate with spindles, but their spindle function, if any, is unknown. Poly(ADP-ribose) (PAR) is a large, branched, negatively charged polymeric macromolecule whose polymerization onto acceptor proteins is catalysed by a family of poly(ADP-ribose) polymerases (PARPs). Several PARPs localize to the spindle in vertebrate cells, suggesting that PARPs and/or PAR have a role in spindle function. Here we show that PAR is enriched in the spindle and is required for spindle function--PAR hydrolysis or perturbation leads to rapid disruption of spindle structure, and hydrolysis during spindle assembly blocks the formation of bipolar spindles. PAR exhibits localization dynamics that differ from known spindle proteins and are consistent with a low rate of turnover in the spindle. Thus, PAR is a non-proteinaceous, non-chromosomal component of the spindle required for bipolar spindle assembly and function.     

机床主轴系统动态特性的动态图形显示

文章叙述了根据动画显示原理研制的在FC机上实现的主轴系统动态特性的动态图形显示软件及其与动态分析程序在DOS环境下的联接,从而实现了对主轴系统振动过程和振动形态的生动画面描述。     

考虑桩身剪切变形的管桩水平动力阻抗

基于Timoshenko梁模型,考虑管桩桩身剪切变形的情况,建立了单个管桩的水平振动方程.为了考虑管桩与土体的动力相互作用,将桩周土和桩芯土对管桩的作用等效为Winkler弹簧-阻尼器,利用数学物理手段,并考虑管桩与土体的连续性条件,得到了弹性系数和阻尼系数.考虑管桩桩端边界条件和水平动力阻抗的定义,得到了考虑桩身剪切变形的管桩的水平动力阻抗.通过对比分析和数值讨论可知,采用Timoshenko梁模型得到的管桩水平动力阻抗的绝对值比Euler梁模型小;相对实心桩管桩更应考虑桩身的剪切变形.     

人体下肢有限元动力学分析模型的建立和验证

为了研究行人碰撞事故中人体下肢的生物力学响应和损伤机理,建立了一个人体下肢有限元模型．模型按人体解剖学结构建立,由髋骨、股骨、胫骨、腓骨、膑骨、足骨、韧带、腱、关节囊以及髋关节、膝关节和踝关节构成．采用了壳单元和线性弹簧-阻尼单元来模拟骨骼和软组织．模型的边界和载荷条件根据汽车行人侧碰撞实验条件确定．通过比较仿真和实验在横向碰撞载荷条件下的剪切、弯曲响应结果,验证了模型的生物逼真度．分析了在不同加载条件下有限元模型的生物力学响应和应力分布,以及与下肢损伤风险的关系．     

典型柔顺常力模块结构参数评估与有限元优化

为解决柔顺常力机构常力范围不足的问题，基于有限元方法分析结构参数对常力输出特性的影响，提出适应正负刚度组合常力机构的优化方法.首先，以一种Z型梁与双稳态梁并联的常力机构作为研究对象，通过对两种梁的力-位移特性进行分析，获得与机构常力特性相关的结构参数.然后，利用Workbench仿真，对比理论分析结果，得出未优化机构实现常力的输入位移区间为[1.2, 2.5] mm,常力为18 N;并利用Matlab仿真，评估两种梁的主要结构参数对常力特性的影响.最终，运用有限元优化法求取结构参数组合的最优解，得出优化后机构实现常力的输入位移区间为[2.0, 4.5] mm,常力为68.5 N.优化结果证明了该方法的有效性及可行性.